架空輸電線路張力架線施工技術探討

武漢中電鑫源輸變電工程有限公司 鄭志偉

架空輸電線路在我國的電網運行中發揮著重要的作用，張力架線是架空輸電線路施工中一項重要的施工內容。隨著現階段科學技術的不斷發展，能夠用于張力架線的施工工藝和方法不斷優化完善，已經能夠在保障架空輸電線路運行安全、降低施工成本等方面發揮重要的作用。本文以某公司為例，對架空輸電線路張力架線的施工技術進行探討。

1 張力架線的基本原理和流程

1.1 張力架線的特點

進行張力架線主要目的是防止導線和地線在展放過程中，與被跨越物之間產生直接接觸，從而減少導線和地線磨損的情況。現階段進行張力架線施工，考慮高壓輸電線路本身擁有的輸送容量大、輸送距離長等特點，通常需要選擇單根截面在300mm2以上的導線[1]。在這一前提下，進行張力架線施工，一方面要求應用的張力設備具有“多線同張”的功能，能夠在考慮每相展放的導線為多分裂形式的基礎上，讓同一相導線能夠同時展放。

另一方面，進行張力架線施工還應考慮導線截面較大對單位重量的影響，在導線單位重量較大的情況下，相應的展放過程中產生的張力和牽引力也比較大，使得整個施工受力系統的安全風險提高，因而張力架線施工應用的各類工具和設備多為大型規格。

1.2 架線計算和處理方法的運用

在張力架線施工中，需要對導線和地線的施工布線情況、區段內放線張力、牽引力等參數進行計算，基于計算結果來選擇和確定施工的具體位置和施工方式。具體而言，在施工布線環節，最主要的就是計算放線的實際長度，對每檔線所需使用的線長進行計算，從而確定放線過程中各個導線和地線接頭的位置。

將實際施工中得到的相關參數代入以上公式中，可以推導出整個放線檔內放線時所需的線長。當導地線處于滑車中時，由于沒有開斷點對導地線承受的水平張力產生影響，可以在實際計算中認定導地線的水平張力大小處于相等的狀態。將該情況作為對布線長度進行計算的主要依據，可以直接引入平拋物線來對布線的長度進行計算。在實際計算中，讓每檔線的拋物線曲率系數保持相同，可以繪制放線曲線來進行計算[2]。在曲線中，需要用以下公式來對模板模數K進行計算：K=W/2TH，式中：W代表導地線單位長度重力，TH代表張力機出口張力。

通常情況下，計算得到的K值系數在35×10-5-45×10-5。在實際計算中，可以統一按照導線計算線長來進行布線。除需要對布線線長進行計算外，還需要計算放線段的張牽力。其中，對于放線張力的計算，主要基于以下公式：

式中：l代表計算檔的水平檔距，單位為m；X代表被跨越物至相近懸掛點的水平距離，單位為m；Y代表相近跨越物桿塔懸掛點對地高差，單位為m；y0代表線繩對跨越物的垂直凈空高度，單位為m；φ代表計算檔兩端的懸點高差角度。在實際計算中，通常需要應用放線曲線模板進行對比，從而確認滿足凈空距離的線檔放線張力值。

1.3 張力架線的施工作業流程

張力架線的施工作業，需要經歷以下幾個方面的步驟：首先，在施工的準備階段，應提前確認好放線區段，選擇合適的張牽場地，做好技術資料準備和計算工作，對施工現場的道路進行平整和修筑處理[3]。在實際的施工操作階段，需要按照搭設跨越架、展放導引繩、張力牽放導引繩、張力牽放導地線、導地線直線接續、臨錨、直線壓接升空的順序步驟進行施工。在搭設跨越架的過程中，需要考慮越線架對電力線路的最小安全距離標準（見表1）。

表1 越線架對電力線路的最小安全距離（單位：m）

而在施工完成后，需要及時回收導引繩和牽引繩，并基于架空輸電線路場地的實際情況，對張牽設備進行轉場運輸，并做好轉入緊線和附件的安裝施工。

2 架空輸電線路張力架線的施工技術分析

在明確張力架線施工作業基本原理和計算方法的前提下，可從以下方面來對實際架空輸電線路中應用的張力架線施工技術進行分析。

2.1 引繩展放技術

引繩展放是張力架線施工中需要重點關注的內容，盡管現階段應用張牽機進行導地線展放已經積累了較多的經驗，但考慮高壓架空輸電線路在線路路徑分布、地形條件等方面的限制，常規的人力展放引繩工藝已經難以滿足輸電線路的施工需求。基于此，在常規人力展放引繩工藝原理的前提下，嘗試應用遙控飛艇展放引繩的技術，提升引繩展放的實際效率，降低施工難度。遙控飛艇展放引繩技術主要是出于直接讓放線引繩從空中通過的目的，避開各種現實環境情況對架線施工影響的方法。

該方法在實際應用中，主要包括牽放和鋪放兩種方式，需要依據不同的地形以及氣候環境條件進行選擇。在當前架空輸電線路的施工中，牽放方式應用較為頻繁，以遙控飛艇牽引的方式，可以實現對于一級引繩的展放施工。該方法在實際應用中，將引繩全部放置在起點地面線盤上。接著，利用飛艇的牽引力，將引繩順利帶到需要展放的塔頂。當飛艇帶著引繩飛越各個基塔塔頂時，現場施工人員迅速將引繩放入塔頂的滑車中。

飛艇的飛行過程是在地面指揮員的嚴密控制下進行的，其根據指令信號來調整飛艇的狀態，確保引繩始終處于騰空狀態。應用該技術，能夠讓整個放線張力的過程控制在理想的飛行狀態下，引繩不會與地面障礙物發生接觸。如果地面繩盤在飛艇飛行中發生故障，需要直接切斷起點的引繩，讓飛艇能夠在不受引繩影響的情況下安全返航降落。在實際應用該技術時，需要考慮選擇合適的引繩來盡可能降低引線展放的故障概率。在飛艇展放引繩施工中，可以基于引繩的相關技術參數來選擇合適的引繩級別和類型（見表2）。

2.2 導線與地線展放技術

在完成引繩展放施工作業后，需要利用張牽設備，對導地線以及光纜線路進行展放施工。以導線展放技術為例，考慮現階段由于輸電線路容量的不斷提升，輸電線路中的導線常采用多分裂布置方式。為確保這些分裂導線在架空張緊過程中保持水平排列，施工時需要使用專門的張牽設備對各根分裂導線進行控制，從而實現導線的有序張緊和架設。

具體而言，在導線張力展放施工中，小張力機和小牽引機是必不可少的工具，其協同工作以展放牽引繩。首先，牽引繩展放完成后，需要將其錨固在地面上，確保牽引繩從小牽引機和小張力機中脫出。隨后，將牽引繩的一端盤繞到大牽引機上，而另一端則需與導線走板連接起來。在大張力機部分，需要架設導線繩盤，讓導線線頭進入張力輪，線頭套入網套，將網套與牽引走板后部的旋轉連接器連接起來。在這一過程中，為防止網套在旋轉過程中被重錘尾部擊打碰撞而損壞，可以在旋轉連接器和網套端頭之間增加防扭鋼絲繩和一組旋轉連接器。具體施工如圖1所示。

圖1 導線與地線展放施工圖

在完成走板連接之后，依據走板受力騰空的原理，需要應用大張力機來回抽導線。在走板騰空后，需要減緩大牽引機的牽引速度，調整處于前進狀態的走板。這一過程中，減緩大牽引機的速度，最主要的目的就是避免輸電線路中的障礙物對牽引過程產生影響。在整條線路無障礙后，則可以適當加快牽引的速度，將牽引速度控制在60m/min左右。

在展放中，多分裂導線中的一盤導線在即將完成展放時，應逐漸放緩牽引的實際速度，確保展放完的導線尾端得到妥善錨固，以防止跑線。隨后，應及時更換線盤，確保更換好的線盤與導線尾端穩固連接，繼續進行牽引作業。牽引作業完成后，須人工操作將張力輪上的導線導出，確保其長度滿足壓接要求。最后，拆除牽引網套后，進行導線的端頭處理和壓接工作。這一過程需要注重在接續管外綁扎保護鋼夾。

2.3 導、地線接續和升空技術

導、地線的接續技術，需要在明確直線壓接管不同類型的前提下，選擇合適的直線壓接管進行接續作業。以導線的直線管壓接為例，選擇搭接型的直線壓接管方式，在壓接前做好清潔和導線倒出的準備工作，讓壓接管鋼管兩端連接的導線和鋼芯穿過鋼管，再進行鋼管的壓接作業。這一過程需要剝除3～4cm的鋁股線頭。在壓接作業部分，需要按照從中心向兩邊的順序進行壓接，且保證模與模之間能夠重疊約5mm的部分，在壓接完成后還需要對壓接順序進行檢查。

而在導地線的升空技術部分，需要在確保導地線壓接完成后，需要對接合點兩側的導地線進行適當抽拉，提升導地線的離地高度。同時，在施工范圍內的錨線點位置設置升空尼龍繩，使其可以從即將升空的導地線上方跨過。為實現對于牽引施工過程的良好控制，可以在導線兩頭掛設緊線器，讓緊線器分別與磨繩和手扳葫蘆相連接。在導線逐漸升空的過程中，由磨繩與錨線繩的收緊和松弛的平衡狀態，確保導線升空的穩定狀態。在這一狀態下，牽引設備逐漸放松，另一側的尼龍繩在受力較大的情況下，通過手扳葫蘆的逐漸松弛來達到摘脫緊線器的目的。

2.4 特殊放線施工技術

用于架空輸電線路的張力架線施工技術，還包括特殊情況下的施工技術方法。例如，全程倒牽展放施工技術，可以將張力場和牽引場設置在同一場地，實現在放線區段內進行架線張力的目的。

如圖2所示，在應用這一特殊放線施工技術的情況下，需要在放線區段范圍內布置倒牽轉向場。在設置轉向場位置時，應以線路中心線為基準，確保與相鄰桿塔的距離適中，并確保牽引繩對地夾角不超過25°。為了順利實施牽引操作，轉向場內外應配備轉向滑車組。其中，外側大轉向滑車用于引導導線的移動，而內側小轉向滑車則用于牽引引繩。

圖2 全程倒牽展放施工原理

在轉向場和張牽場布置完成后，需要計算正常狀態下的張牽力和回繩。將轉向場看作一個180°的特殊塔位，計算出多個轉向滑車分擔的受力情況。同時，要注意轉向場與相鄰塔位的高差大小，分析是否需要對相鄰塔位進行加固補強。通過計算張牽力、滑車受力和相鄰塔位高差，可以全面評估轉向場的布置方案，確保整個供電系統運行可靠。